聚氨酯蓄熱保溫泡沫及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種聚氨酯蓄熱保溫泡沫及其制備方法。本發(fā)明聚氨酯蓄熱保溫泡沫包含有附載型有機(jī)相變蓄熱劑的聚氨酯泡沫，所述附載型有機(jī)相變蓄熱劑為以膨脹珍珠巖為載體、有機(jī)相變蓄熱劑吸附于膨脹珍珠巖載體內(nèi)形成的蓄熱劑組合體。有機(jī)相變蓄熱劑的相變溫度為16～30℃。有機(jī)相變蓄熱劑可以是脂肪烴、石蠟、脂肪酸和脂肪酸脂等中的一種或一種以上。有機(jī)相變蓄熱劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以為15％～40％。本發(fā)明聚氨酯蓄熱保溫泡沫的制備方法可以是擠出發(fā)泡、注射發(fā)泡、澆鑄發(fā)泡或者模壓發(fā)泡。本發(fā)明聚氨酯蓄熱保溫泡沫具有相變蓄熱特性，具有優(yōu)異的保溫性能。
【專利說明】聚氨酯蓄熱保溫泡沬及其制備方法
一、【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及蓄熱保溫泡沫及其制備方法，特別涉及聚氨酯蓄熱保溫泡沫及其制備方法，屬于保溫節(jié)能領(lǐng)域。
二、【背景技術(shù)】
[0002]聚氨酯泡沫(板)是目前廣泛應(yīng)用的保溫絕熱材料，比如用作建筑外墻保溫板在歐美國家非常流行，是目前建筑保溫節(jié)能的最主要材料。目前建筑節(jié)能用絕熱保溫聚氨酯泡沫(復(fù)合)板是利用泡沫體的隔熱、絕熱而發(fā)揮保溫作用?，F(xiàn)有直接采用有機(jī)相變蓄熱劑復(fù)合于聚氨酯泡沫的研究，利用有機(jī)相變蓄熱劑使聚氨酯泡沫(板)除具有泡沫絕熱保溫效能外，還可以具有儲(chǔ)能保溫功能。但是，由于有機(jī)相變蓄熱劑為低分子有機(jī)物，因此加入有機(jī)相變蓄熱劑會(huì)使聚氨酯泡沫剛度明顯降低，特別是質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高(> 20% )時(shí)聚氨酯泡沫將成為軟質(zhì)聚氨酯泡沫，抗拉強(qiáng)度大大降低，因此難以在建筑節(jié)能等領(lǐng)域獲得應(yīng)用。 三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是提供一種兼具蓄熱控溫和絕熱保溫雙重節(jié)能功能且具有較好力學(xué)性能的聚氨酯泡沫特別是硬質(zhì)聚氨酯泡沫及其制備方法。
[0004]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:一種聚氨酯蓄熱保溫泡沫，泡沫體內(nèi)包含有附載型有機(jī)相變蓄熱劑的聚氨酯泡沫，所述附載型有機(jī)相變蓄熱劑為以膨脹珍珠巖為載體、有機(jī)相變蓄熱劑吸附于膨脹珍珠巖載體內(nèi)形成的蓄熱劑組合體。
[0005]本發(fā)明聚氨酯蓄熱保溫泡沫所采用的有機(jī)相變蓄熱劑的相變溫度為16~30°C。本發(fā)明聚氨酯蓄熱保溫泡沫所采用的有機(jī)相變蓄熱劑可以為脂肪烴、石蠟、脂肪酸和脂肪酸脂等中的一種或一種以上。本發(fā)明聚氨酯蓄熱保溫泡沫中有機(jī)相變蓄熱劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以為15%~40%。
[0006]一種聚氨酯蓄熱保溫泡沫的制備方法是:首先使有機(jī)相變蓄熱劑吸附進(jìn)入膨脹珍珠巖內(nèi)制成附載型有機(jī)相變蓄熱劑；然后將附載型有機(jī)相變蓄熱劑與形成聚氨酯泡沫的所有組分混合在一起；最后聚氨酯組分間發(fā)生反應(yīng)并發(fā)泡形成聚氨酯蓄熱保溫泡沫。
[0007]對(duì)于本發(fā)明聚氨酯蓄熱保溫泡沫的制備方法，所述有機(jī)相變蓄熱劑的相變溫度為16~30°C。對(duì)于本發(fā)明聚氨酯蓄熱保溫泡沫的制備方法，所述有機(jī)相變蓄熱劑可以為脂肪烴、石蠟、脂肪酸和脂肪酸脂等中的一種或一種以上。對(duì)于本發(fā)明聚氨酯蓄熱保溫泡沫的制備方法，聚氨酯蓄熱保溫泡沫中有機(jī)相變蓄熱劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以為15%~40%。
[0008]對(duì)于本發(fā)明聚氨酯蓄熱保溫泡沫的制備方法，聚氨酯組分間發(fā)生反應(yīng)并發(fā)泡形成聚氨酯蓄熱保溫泡沫的方法可以是擠出發(fā)泡、注塑發(fā)泡、澆鑄發(fā)泡或模壓發(fā)泡。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明采用膨脹珍珠巖附載有機(jī)相變蓄熱劑，克服有機(jī)相變蓄熱劑降低聚氨酯泡沫體力學(xué)性能的問題，突破有機(jī)相變蓄熱劑復(fù)合于聚氨酯泡沫體后力學(xué)指標(biāo)較低(特別是有機(jī)相變蓄熱劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高的低密度聚氨酯泡沫)和有機(jī)相變蓄熱劑用量較低以至蓄熱能力不很高的癥結(jié)，同時(shí)膨脹珍珠巖導(dǎo)熱系數(shù)低，本發(fā)明聚氨酯泡沫復(fù)合板的導(dǎo)熱系數(shù)較低。
四、【具體實(shí)施方式】
[0010]本發(fā)明聚氨酯蓄熱保溫泡沫的泡沫體內(nèi)包含有附載型有機(jī)相變蓄熱劑的聚氨酯泡沫，所述附載型有機(jī)相變蓄熱劑為以膨脹珍珠巖為載體、有機(jī)相變蓄熱劑吸附于膨脹珍珠巖載體內(nèi)形成的蓄熱劑組合體。
[0011]本發(fā)明所述有機(jī)相變蓄熱劑是指在固液相變過程中能吸收和釋放大量相變潛熱(比如相變潛熱> 100kJ/kg)的有機(jī)物。本發(fā)明所采用的有機(jī)相變蓄熱劑為常溫有機(jī)相變蓄熱劑，相變溫度最好為16~30°C。本發(fā)明所采用的有機(jī)相變蓄熱劑可以為脂肪烴、石蠟、脂肪酸和脂肪酸脂等中的一種或一種以上。脂肪烴如十六烷、十七烷、十八烷等)，石蠟如30#石蠟、46#石蠟等，脂肪酸如十酸、十一酸、山羊酸-月桂酸混合物、正辛酸-月桂酸混合物等，脂肪酸脂如棕櫚酸乙酯、硬脂酸乙酯、硬脂酸正丁酯等。當(dāng)然，本發(fā)明所采用的有機(jī)相變蓄熱劑可以是目前已經(jīng)知道的其他常溫有機(jī)相變蓄熱劑，也可以是未來新發(fā)現(xiàn)的常溫有機(jī)相變蓄熱劑，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以按照本發(fā)明思想，結(jié)合聚氨酯知識(shí)及其發(fā)泡知識(shí)而找到最佳的聚氨酯組合物發(fā)泡而制成本發(fā)明所述聚氨酯蓄熱保溫泡沫。本發(fā)明聚氯酯蓄熱保溫泡沫中有機(jī)相變蓄熱劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以為15%~40%。
[0012]本發(fā)明聚氨酯蓄熱保溫泡沫的制備方法是:首先使有機(jī)相變蓄熱劑吸附進(jìn)入膨脹珍珠巖內(nèi)制成附載型有機(jī)相變蓄熱劑；然后將附載型有機(jī)相變蓄熱劑與形成聚氨酯泡沫的所有組分混合在一起；最后聚氨酯組分間發(fā)生反應(yīng)并發(fā)泡形成聚氨酯蓄熱保溫泡沫。
[0013]對(duì)于本發(fā)明聚氨酯蓄熱保溫泡沫的制備方法，所述有機(jī)相變蓄熱劑的相變溫度為16~30°C。對(duì)于本發(fā)明聚氨酯蓄熱保溫泡沫的制備方法，所述有機(jī)相變蓄熱劑可以為脂肪烴、石蠟、脂肪酸和脂肪酸脂等中的一種或一種以上。對(duì)于本發(fā)明聚氨酯蓄熱保溫泡沫的制備方法，聚氨酯蓄熱保溫·泡沫中有機(jī)相變蓄熱劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以為15%~40%。
[0014]對(duì)于本發(fā)明聚氨酯蓄熱保溫泡沫的制備方法，聚氨酯組分間發(fā)生反應(yīng)并發(fā)泡形成聚氨酯蓄熱保溫泡沫的方法可以是擠出發(fā)泡、注塑發(fā)泡、澆鑄發(fā)泡或模壓發(fā)泡。
[0015]本發(fā)明中所述形成聚氨酯泡沫的所有組分正如本【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員所熟知，至少包括(多)異氰酸酯、多元醇、發(fā)泡劑和發(fā)泡助劑，當(dāng)然可以還包含有阻燃劑、增塑劑、、填料以及其他助劑等，甚至還可以包含有用于改性聚氨酯的其他聚合物，如環(huán)氧樹脂等。本發(fā)明聚氨酯蓄熱保溫泡沫可以用作節(jié)能建筑墻體保溫板、沙發(fā)泡沫等。
[0016]實(shí)施例1將60份正十七烷吸附入10份開孔型膨脹珍珠巖內(nèi)部形成附載型有機(jī)相變蓄熱劑，將附載型有機(jī)相變蓄熱劑與100份聚醚多元醇635混合，然后與130份多亞甲基多苯基異氰酸酯、30份發(fā)泡劑GFC-141b、1.5份有機(jī)硅勻泡劑JSY2000和2份催化劑按比例混合均勻，澆鑄入模具發(fā)泡成型得到密度為40kg/m3的聚氨酯蓄熱保溫泡沫。
[0017]實(shí)施例2將80份硬脂酸乙酯吸附入10份開孔型膨脹珍珠巖內(nèi)部形成附載型有機(jī)相變蓄熱劑，將附載型有機(jī)相變蓄熱劑與100份聚醚多元醇635混合，然后與130份多亞甲基多苯基異氰酸酯、25份發(fā)泡劑GFC-141b、1.5份有機(jī)硅勻泡劑JSY2000和1.5份催化劑按比例混合均勻，注射入模具發(fā)泡成型得到密度為43kg/m3的聚氨酯蓄熱保溫泡沫。
[0018]比較例I將60份正十七烷、100份聚醚多元醇635、130份多亞甲基多苯基異氰酸酯、30份發(fā)泡劑GFC-141b、l.5份有機(jī)硅勻泡劑JSY2000和2份催化劑按比例混合均勻，澆鑄入模具發(fā)泡成型得到密度為40kg/m3的聚氨酯蓄熱保溫泡沫。
[0019]比較例2將80份硬脂酸乙酯、100份聚醚多元醇635、130份多亞甲基多苯基異氰酸酯、25份發(fā)泡劑GFC-141b、l.5份有機(jī)硅勻泡劑JSY2000和1.5份催化劑按比例混合均勻，注射入模具發(fā)泡成型得到密度為43kg/m3的聚氨酯蓄熱保溫泡沫。
[0020]實(shí)施例1和實(shí)施例2制得的聚氨酯蓄熱保溫泡沫與比較例I和比較例2制得的聚氨酯蓄熱保溫泡沫相比，保溫性能分別相當(dāng)，但抗拉強(qiáng)度分別高52%和63%，彎曲強(qiáng)度分別高41%和48%。實(shí)施例1和實(shí)施例2制得的聚氨酯蓄熱保溫泡沫是硬質(zhì)泡沫，可以用作節(jié)能建筑外墻保溫泡沫板。比較例I和比較例2制得的聚氨酯蓄熱保溫泡沫是軟質(zhì)泡沫，不能用作節(jié)能建筑外墻保溫泡沫板。
【權(quán)利要求】
1.一種聚氨酯蓄熱保溫泡沫，其特征在于:泡沫體內(nèi)包含有附載型有機(jī)相變蓄熱劑的聚氨酯泡沫，所述附載型有機(jī)相變蓄熱劑為以膨脹珍珠巖為載體、有機(jī)相變蓄熱劑吸附于膨脹珍珠巖載體內(nèi)形成的蓄熱劑組合體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚氨酯蓄熱保溫泡沫，其特征在于:有機(jī)相變蓄熱劑的相變溫度為16~30°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述聚氨酯蓄熱保溫泡沫，其特征在于:有機(jī)相變蓄熱劑為脂肪烴、石蠟、脂肪酸和脂肪酸脂中的一種或一種以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述聚氨酯蓄熱保溫泡沫，其特征在于:有機(jī)相變蓄熱劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%~40%。
5.一種聚氨酯蓄熱保溫泡沫的制備方法，其特征在于:首先使有機(jī)相變蓄熱劑吸附進(jìn)入膨脹珍珠巖內(nèi)制成附載型有機(jī)相變蓄熱劑；然后將附載型有機(jī)相變蓄熱劑與形成聚氨酯泡沫的所有組分混合在一起；最后聚氨酯組分間發(fā)生反應(yīng)并發(fā)泡形成聚氨酯蓄熱保溫泡沫。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述聚氨酯蓄熱保溫泡沫的制備方法，其特征在于:有機(jī)相變蓄熱劑的相變溫度為16~30°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述聚氨酯蓄熱保溫泡沫的制備方法，其特征在于:有機(jī)相變蓄熱劑為脂肪烴、石蠟、脂肪酸和脂肪酸脂中的一種或一種以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求5~7任一項(xiàng)所述聚氨酯蓄熱保溫泡沫的制備方法，其特征在于--聚氨酯蓄熱保溫泡沫中有機(jī)相變蓄熱劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%~40%。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5~8任一項(xiàng)所述聚氨酯蓄熱保溫泡沫的制備方法，其特征在于--聚氨酯組分間發(fā)生反應(yīng)并發(fā)泡形成聚氨酯蓄熱保溫泡沫的方法為擠出發(fā)泡、注塑發(fā)泡、澆鑄發(fā)泡或模壓發(fā)泡。
【文檔編號(hào)】C09K5/06GK103627162SQ201310031960
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月29日
【發(fā)明者】應(yīng)宗榮, 張順, 黃瑞嬌, 顧國東, 駱波 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué), 無錫捷陽節(jié)能科技有限公司